Aktiivihiilen yleiskatsaus
Aktiivihiili, jota kutsutaan myös aktiiviseksi puuhiileksi, on hiilipitoista materiaalia, jolla on erinomaisen kehittynyt posketturakenne ja voimakas fysikaalinen adsorptiokyky; sitä valmistetaan hiiltämällä ja aktivoimalla hiiltä sisältäviä raaka-aineita.
Aktivointi on keskeinen prosessi. Fysikaalisin tai kemiallisin menetelmin korkeassa lämpötilassa hiiliatomeja etssataan ja epäpuhtauksia poistetaan, mikä muodostaa runsaasti poskettuja ja lisää huomattavasti erityispintaa sekä adsorptio-ominaisuuksia.
Rakenne
Aktiivihiili koostuu grafiitoiduista mikrokristalleista ja amorfiisesta hiilestä, joiden välillä on toisiinsa yhdistettyjen puumaisia poskettuja.
IUPAC-luokittelun mukaan:
- Makroposket: > 50 nm
- Mesoposket: 2–50 nm
- Mikroposket: < 2 nm
Makroposket adsorboidaan suuria molekyylejä; mikroposket adsorboidaan pieniä molekyylejä.
Fysiko-kemialliset ominaisuudet
Musta, erinomaisen adsorptiokykyinen, kemiallisesti vakaa, happo- ja emäksiresistentti, vedenpitävä, kuumuusresistentti, kevyempi kuin vesi ja hydrofobinen.
Luokitus
Raaka-aineen mukaan (kiinalainen standardi GB/T 32560-2016)
Muodon mukaan
Jauhemainen, rakeinen, puristettu, sylinterimäinen, palloomainen, aktiivihiilikuitu, hunajakenkämuotoinen aktiivihiili jne.
Tärkeimmät tekniset tunnusluvut
- Erityispinta-ala: 500–1300 m²/g
- Kovuus ja kulumisvastus
- Jodiarvo: 600–1000 (pienimolekyylisten yhdisteiden adsorptio)
- Molassiluku: 100–500 (suurimolekyylisten yhdisteiden adsorptio)
Valmistusmenetelmät
-
Fysikaalinen aktivoiminen : Hiiltynyt raaka-aine reagoi höyryn, CO₂:n tai ilman kanssa noin 1000 °C:ssa.
-
Kemiallinen aktivoiminen : Raaka-aineet sekoitetaan kemikaaleihin, kuten sinkkikloridiin, mikä edistää poskien kehittymistä.
Pääsovellukset
- Vedenkäsittely: Poistaa jäännöskloorin, hajut, torjunta-aineet ja orgaaniset saasteet.
- Ilmanpuhdistus: Adsorboi formaldehydin, TVOC-yhdisteet, savun ja hajut.
- Teollisuus: Jäteveden käsittely, jalometallien talteenotto, sokerin ja elintarvikkeiden värjäytys.
- Lääketieteellinen käyttö: Lääketieteellisen luokan aktiivihiili toimii vastamyrkkyynä imeäkseen myrkyt suolistossa.
Uudistaminen
Aktiivihiilen regenerointi poistaa adsorboituneet aineet vahingoittamatta sen rakennetta, mikä palauttaa adsorptiokyvyn uudelleenkäyttöä varten ja säästää kustannuksia sekä resursseja.
EN
